[發明專利]通過變接觸剛度測試獲取摩擦片齒部周向載荷分布的方法

有效

• 申請號: 201410035136.6
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103837341A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 李杰;寧克焱;王志勇
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術領域

本發明屬于試驗仿真技術領域，具體涉及一種通過變接觸剛度測試獲取摩擦片齒部周向載荷分布的方法。?

背景技術

傳動系統作為特種車輛的重要組成部分，其性能直接影響車輛的機動性（如制動性、通過性、加速性）、可靠性和使用壽命，傳動系統的失效，將直接導致特種車輛喪失使用。?

離合器摩擦副是傳動系統重要的基礎部件之一。在實際工程中，摩擦副動力傳動時，嚙合齒部經常出現點蝕、裂紋甚至斷裂等損傷，為了探究摩擦副齒部嚙合傳動出現上述損傷的原因，需要研究摩擦副齒部強度在嚙合傳動過程中的周向載荷分布特征及其變化規律。要獲得以上特征參數，必須進行摩擦副齒部的周向載荷分布試驗測試。而如果通過齒部周向載荷的直接測試方法（如在522摩擦片全部齒上粘貼108個應變片），不僅受到試驗設備條件所限（無法找到如此多通道的采集設備），而且在每個齒嚙合的位置和產生的接觸力都不相同，所獲得的載荷也無法充分反應出齒部實際嚙合加載過程，不能得到準確的應力分布特征曲線。因此，需要一種其它的能通過某種測試技術手段來獲得摩擦片齒部周向載荷分布特性的試驗測試方法。?

發明內容

（一）要解決的技術問題?

本發明要解決的技術問題是提供一種通過變接觸剛度測試獲得摩擦片齒部周向載荷分布的試驗測試方法，為摩擦元件的動態強度仿真與設計提供理論支持，同時本試驗還可進行摩擦元件齒部靜態應力?的測試，從而實現兩種分布規律測試結果的相互驗證。?

（二）技術方案?

為解決上述技術問題，本發明提供一種通過變接觸剛度測試獲取摩擦片齒部周向載荷分布的方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：?

步驟一，利用多片蝶形彈簧疊合為一組的組合方式來控制試驗裝置的加壓，使壓板和摩擦片之間的壓強保持特定壓力；?

步驟二，根據摩擦系數設定凹槽壓板的深度，使得凹槽壓板既要能起到摩擦片定位作用，又要能滿足外端壓板和凹槽壓板之間的軸向壓力，使得摩擦片具有足夠的摩擦力，同時還要兼顧保持摩擦片摩擦層摩擦性能；?

步驟三，根據摩擦副齒部嚙合受力方向，將高靈敏度位移傳感器的測試位置安裝在內轂嚙合齒部側面，方向為法向方向；?

步驟四，對測量得到的變接觸位移微信號進行嚙合剛度數據轉換，并獲得周向載荷分布特征。?

其中，所述凹槽壓板徑向開槽處均勻分布3個方向的應變采集數據。?

其中，所述3個方向的每個方向由6個應變花傳感器組成。?

其中，所述應變花方向為摩擦片齒根處的周向和齒側嚙合處沿法向力方向。?

其中，所述將變接觸微位移信號轉換成嚙合剛度數據，并獲得周向載荷分布特征的方法，包括如下步驟：?

步驟一，將變接觸微位移傳感器測試的信息經數據采集儀和計算機編寫的程序，轉換成與其相應的齒部嚙合剛度數據；?

步驟二，根據理論計算得到單齒的嚙合剛度，推導出摩擦副的實時嚙合齒數及其在全齒嚙合中所占的百分比數，進而獲得齒部的周向載荷分布特征。?

其中，所述凹槽深度為被試件厚度的1/3。?

其中，所述特定壓力為10MPa。?

（三）有益效果?

與現有技術相比較，本發明具備如下有益效果：?

1、本發明提供的通過變接觸剛度測試獲取摩擦片齒部周向載荷分布特征的試驗方法，不僅能夠避開難以解決的同步采集大量數據問題，減少了中間試驗環節和數據處理環節，而且可以通過試驗測試所獲得的變接觸剛度曲線，直接獲得摩擦片齒部周向載荷的分布特征，提高了試驗測試結果的精度；?

2、本發明提供的試驗測試方法簡單、實用，測試結果精度高，通過本發明所獲得的結果，完全能反應出綜合傳動裝置變速摩擦副在實際使用中的特性，并為進一步深入探究摩擦片齒部嚙合過程中的各種性能（如動態強度），提供了很好的方法借鑒。?

附圖說明

圖1為根據本發明建立的試驗臺結構布置圖；?

圖2為變接觸剛度試驗測試結果圖。?

具體實施方式

為使本發明的目的、內容和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。?

離合器摩擦副是傳動系統重要的基礎部件之一。在實際工程中，摩擦副動力傳動時，嚙合齒部經常出現點蝕、裂紋甚至斷裂等損傷。為了探究摩擦副齒部嚙合傳動出現上述損傷的原因，需要研究摩擦副齒部強度在嚙合傳動過程中的周向載荷分布特征及其變化規律。要獲得以上特征參數，必須進行相應的試驗測試。?